[发明专利]一种油气井用模块弹托定面射孔器

说明书

 

技术领域

本发明涉及油气井套管井射孔完井作业技术领域，确切地说涉及一种油气井用模块弹托定面射孔器。

背景技术

目前，非常规油气藏勘探开发已成为世界潮流，也是世界油气资源的一个重要组成部分。在非常规油气勘探开发过程中，试油完井需要进行新型的压裂技术措施，而为了更好地控制压裂裂缝走向，地层应力向沿孔道集中，定面射孔器适应了新型压裂技术要求，能够在一个套管轴向截面平面布局三个孔眼，引导应力集中，弥补了原有射孔技术的不足。

公开号为CN2592864，公开日为2003年12月17日的中国专利文献公开了一种油气并超高孔密射孔器弹架，用于油气开采射孔作业。在弹架周围带有固弹螺孔，螺孔在弹架周围按螺旋式设置，可以是四相位、六相位或八相位。射孔弹尾部带有螺纹。该专利的特点是：固弹螺孔在弹架周围按螺旋式加工，即可以增大射孔密度，述到超高密射孔，就可以多装射孔弹，以便能够根据实际地质情况，安设多少射孔弹。把射孔弹装设在弹架外面，可以大大提高射孔弹密度。是一种较为理想的射孔器弹架。结构简单，设计巧妙，经实验证明，效果理想。

但以上述专利文献为代表的弹托，仍然存在以下技术问题：

①现有常规螺旋布孔的射孔器，难以引导地层应力集中，难以控制压裂裂缝走向；

②常规螺旋布孔的射孔器，无法在一个套管平面上形成多个孔眼；

③常规螺旋布局射孔器射流垂直套管，无法实现射孔射流倾斜射出。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷，提供一种油气井用模块弹托定面射孔器，采用本发明，能够在套管的同一个轴向截面平面上形成三个孔道，套管孔道形成扇形布局，使得地层应力沿射孔孔道集中，便于后续压裂作业；它是配套后续体积压裂作业的一个有效途径，能够配合压裂措施控制裂缝走向，形成主裂缝的同时也产生多径向裂缝，更好地沟通地层裂缝，改善储层渗流。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种油气井用模块弹托定面射孔器，包括弹架和安装在弹架上的模块弹托，其特征在于：所述模块弹托的下部由四个倾斜设置的面围拢形成，分别是两个对称设置的定位面、射孔弹穿出面和导爆索走位面，四个倾斜设置的面均与底面连接；模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角。

所述弹架上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个所述模块弹托和一个大孔径射孔弹，大孔径射孔弹位于两个模块弹托之间，两模块弹托内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹的射流方向与弹架的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均螺旋分布。

所述弹架整体呈空心的圆筒状，在弹架上开有与模块弹托尺寸相匹配的切槽，每个模块弹托通过上切槽和下切槽安装于所述弹架中，且位于模块弹托下部的下切槽长度大于模块弹托上部的上切槽长度。

所述模块弹托的底面伸出于所述下切槽，且模块弹托的两个定位面形成的定位结构与下切槽的宽度相匹配。

在上切槽的两端设置有扣住所述模块弹托的锁紧件。

在模块弹托的上部的一侧设置有限位方条，限位方条所在的那一侧是射孔弹射出方向所偏向的那一侧。

所述弹孔中安装的射孔弹是深穿透射孔弹。

所述模块弹托是聚四氟乙烯材质的模块弹托。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、本发明中，采用倾斜设置的四个面围拢形成模块弹托的下部，能够实现在安装模块弹托时倾斜的安装在弹架上，从而解决了定面射孔器在套管定面射孔的难题；同时，采用“模块弹托中开有弹孔，弹孔的一端贯穿所述射孔弹穿出面，另一端贯穿模块弹托的上部和顶面；所述弹孔的轴线与所述底面之间形成锐角”这样的结构形式，能够利用弹托倾角实现控制定面射孔射流的发射方向； 采用“弹架上的射孔弹呈组状分布，每一组包括两个所述模块弹托和一个大孔径射孔弹，大孔径射孔弹位于两个模块弹托之间，两模块弹托内的射孔弹开口端的射流方向相对，大孔径射孔弹的射流方向与弹架的轴向垂直；组与组之间的射孔弹或任一组内的三个射孔弹均螺旋分布”这样的结构形式，能够在套管的同一个轴向截面平面上形成三个孔道，套管孔道形成扇形布局，使得地层应力沿射孔孔道集中，便于后续压裂作业；本发明是配套后续体积压裂作业的一个有效途径，能够配合压裂措施控制裂缝走向，形成主裂缝的同时也产生多径向裂缝，更好地沟通地层裂缝，改善储层渗流。